【糖果盒盒體注塑模具設計6600字（論文）】

–PAGE12–PAGE2糖果盒盒體注塑模具設計摘要塑料工業(yè)是當今世界上增長最快的工業(yè)門類之一，而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類。因此，研究注塑模具對了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和提高產(chǎn)品質量有很大意義。本設計介紹了注射成型的基本原理，特別是單分型面注射模具的結構與工作原理，對注塑產(chǎn)品提出了基本的設計原則。詳細介紹了冷流道注射模具澆注系統(tǒng)、溫度調節(jié)系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設計過程，并對模具強度要求做了說明，通過本設計，可以對注塑模具有一個初步的認識。注意到設計中的某些細節(jié)問題，了解模具結構及工作原理。關鍵詞：五星糖果盒；盒體注塑；模具設計目錄20676摘要 I25876Abstract II115791緒論 1249452塑件的工藝分析 328082.1分析塑件使用材料的種類及工藝特征 3141722.2分析塑件的結構工藝性 412732.3工藝性分析 5314133注射機的選擇 6145783.1塑件體積的計算 6118653.2計算塑件的質量 6211153.3按注射機的最大注射量確定型腔數(shù)目 6232953.4注射機選擇 774014澆注系統(tǒng)的設計 10220744.1主流道的設計 10145394.2分型面的選擇設計原則 116404.3分流道的設計 12149364.4澆口的設計 13226205結束語 1524665參考文獻 161緒論塑料工業(yè)是當今世界上增長最快的工業(yè)門類之一。自從聚氯乙烯塑料問世以來隨著高分子化學技術的發(fā)展以及高分子合成技術、材料改進技術的進步、愈來愈多的具有優(yōu)異性能的高分子材料不斷涌現(xiàn)從而促進塑料工業(yè)的發(fā)展。模具是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的制品的工藝裝備或工具它屬于型腔模的范疇。通常情況下，塑件質量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低，其模具的因素占80%。然而模具的質量的好壞又直接與模具的設計與制造有很大關系。隨著國民經(jīng)濟領域的各個部門對塑件的品種和產(chǎn)量需求越來越大、產(chǎn)品更新?lián)Q代周期越來越短、用戶對塑件的質量要求也越高。因而模具制造與設計的周期和質量要求也相應提高，同時也正是這樣促進了塑料模具設計于制造技術不斷向前發(fā)展。就目前的形式看?？梢哉f，模具技術，特別是設計與制造大型、精密、長壽命的模具技術，便成為衡量一個國家機械制造水平的重要標志。按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般將模具分為塑料模具、金屬沖壓模具、金屬壓鑄模具、橡膠模具、玻璃模具等。因人們日常生活所用的制品和各種機械零件，在成型中多數(shù)是通過模具來制成品，就中國就有比較遠大的市場。所以模具制造業(yè)已成為一個大行業(yè)。在高分子材料加工領域中,用于塑料制品成形的模具,稱為塑料成形模具,簡稱塑料模。塑料模具的設計是模具制造中的關鍵工作。通過合理設計制造出來的模具不僅能順利地成型高質量的塑件，還能簡化模具的加工過程和實施塑件的高效率生產(chǎn)，從而達到降低生產(chǎn)成本和提高附加價值的目的。塑料模的優(yōu)化設計,是當代高分子材料加工領域中的重大課題。塑料制品已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和日常生活等方面獲得廣泛應用。為了生產(chǎn)這些塑料制品必須設計相應的塑料模具。在塑料材料、制品設計及加工工藝確定以后，塑料模具設計對制品質量與產(chǎn)量，就決定性的影響。首先，模腔形狀、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、進澆與排氣位置選擇、脫模方式以及定型方法的確定等，均對制品或型材、尺寸精度形狀精度以及塑件的物理性能、內應力大小、表觀質量與內在質量等，起著十分重要的影響。其次，在塑件加工過程中，塑料模結構的合理性，對操作的難易程度，具有重要的影響。再次，塑料模對塑件成本也有相當大的影響。除簡易模外，一般來說制模費用是十分昂貴的，大型塑料模更是如此?，F(xiàn)代塑料制品生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設備和先進的模具，被譽為塑料制品成型技術的“三大支柱”。尤其是加工工藝要求、塑件使用要求、塑件外觀要求，起著無可替代的作用。高效全自動化設備，也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具，才能發(fā)揮其應有的效能。此外，塑件生產(chǎn)與更新均以模具制造和更新為前提。塑料模是塑料制品生產(chǎn)的基礎之深刻含意正日益為人們理解和掌握。當塑料制品及其成形設備被確定后。由此可知，推動模具技術的進步應是不容緩的策略。尤其大型塑料模的設計與制造水平，常標志一個國家工業(yè)化的發(fā)展程度。2塑件的工藝分析2.1分析塑件使用材料的種類及工藝特征該塑件材料選用PPPP聚丙烯典型應用范圍:汽車工業(yè)（主要使用含金屬添加劑的PP擋泥板、通風管、風扇等），器械(洗碗機門襯墊、干燥機通風管、洗衣機框架及機蓋、冰箱門襯墊等)，日用消費品(草坪和園藝設備如剪草機和噴水器等)?；瘜W和物理特性:PP是一種半結晶性材料。它比PE要更堅硬并且有更高的熔點。由于均聚物型的PP溫度高于0℃以上時非常脆因此許多商業(yè)的PP材料是加入1~4%乙烯的無規(guī)則共聚物或更高比率乙烯含量的鉗段式共聚物。共聚物型的PP材料有較低的熱扭曲溫度100℃、低透明度、低光澤度、低剛性但是有有更強的抗沖擊強度。PP的強度隨著乙烯含量的增加而增大。PP的維卡軟化溫度為150℃。由于結晶度較高,這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。PP不存在環(huán)境應力開裂問題。通常,采用加入玻璃纖維、金屬添加劑或熱塑橡膠的方法對PP進行改性。PP的流動率MFR范圍在1~40。低MFR的PP材料抗沖擊特性較好但延展強度較低。對于相同MFR的材料,共聚物型的強度比均聚物型的要高。由于結晶，PP的收縮率相當高,一般為1.8~2.5%。并且收縮率的方向均勻性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加劑可以使收縮率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有優(yōu)良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、抗溶解性。然而,它對芳香烴、如苯、溶劑、氯化烴、四氯化碳、溶劑等沒有抵抗力。PP也不象PE那樣在高溫下仍具有抗氧化性。聚丙烯PP是常見塑料中較輕的一種，其電性能優(yōu)異，可作為耐濕熱高頻絕緣材料應用。PP屬結晶性聚合物，熔體冷凝時因比容積變化大、分子取向程度高而呈現(xiàn)較大收縮率(1.0-1.5)。PP在熔融狀態(tài)下，用升溫來降低其粘度的作用不大。因此在成型加工過程中，應以提高注塑壓力和剪切速率為主，以提高制品的成型質量。PP成型各階段所需壓力及熔體流動過程PP成型主要包括充模階段、增密階段、保壓階段和冷卻階段。每個階段所需壓力各有不同，熔體流動情況也有所不同。保壓時間是保壓過程中的另一重要工藝參數(shù)。在保壓初期，制品件重隨保壓時間而增加，達到一定時間不再增加。延長保壓時間有助于減少制品的收縮率，但過長的保壓時間會使制品的徑向收縮率與軸向收縮率程度不同，令制品各個方向上的內應力差異增大，造成制品翹曲、粘模。在保壓壓力及熔體溫度一定時，保壓時間的選擇應取決于澆口凝固時間。隨著冷卻時間的延長，制品凝固層加厚，模腔內熔體在沒有外界壓力作用下不再流動只進行熱傳導，直到制品有足夠的剛度從模具中脫出。(1)充模階段應注意調整注塑壓力和注射速率，使其配合得當，以控制剪切速率，使熔體在模腔推進過程中每點線速度接近一致。(2)增密階段是注塑壓力向模腔內傳遞并產(chǎn)生模腔壓力的階段，注塑壓力決定模腔壓力的大小，用相對偏高的壓力注塑，熔體才能被壓緊成一整體。(3)保壓階段要以控制保壓壓力來達到向模腔補料的目的。保壓壓力一般可取最高注塑壓力值的60-70。(4)冷卻階段模腔內熔體會發(fā)生倒流，模腔壓力下降，控制封口壓力，降低封口溫度，有利于提高制品成型質量。2.2分析塑件的結構工藝性該塑件尺寸中等整體結構較簡單.多數(shù)都為曲面特征。除了配合尺寸要求精度較高外，其他尺寸精度要求相對較低，但表面粗糙度要求較高，再結合其材料性能，故選一般精度等級5級。2.3工藝性分析為了滿足制品表面光滑的要求與提高成型效率采用直澆口。該澆口的分流道位于模具的分型面處，澆口縱向開設在模具的型腔處，從塑料件底部進料，因而塑件外觀不受損傷，不致因澆口痕跡而影響塑件的表面質量與美觀效果。注塑模工藝條件:干燥處理：如果儲存適當則不需要干燥處理。熔化溫度：220~275℃注意不要超過275℃。模具溫度：40~80℃建議使用50℃。結晶程度主要由模具溫度決定。注射壓力：可大到1800bar。注射速度;通常,使用高速注塑可以使內部壓力減小到最小。如果制品表面出現(xiàn)了缺陷,那么應使用較高溫度下的低速注塑。

3注射機的選擇3.1塑件體積的計算塑件。零件塑件的體積:V=387.2cm3澆注系統(tǒng)的體積:V2=6.9cm3塑件與澆注系統(tǒng)的總體積為V=387.2+6.9=394.1cm3.2計算塑件的質量塑件體積V=387.2cm3。塑件質量根據(jù)有關手冊查得=0.904g/cm3所以,塑件的重量為:3.3按注射機的最大注射量確定型腔數(shù)目根據(jù)得k——注射機最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8;Mp——注射機最大注射量cmз或g;m1——澆注系統(tǒng)凝料量cmз或gm——單個塑件體積或質量cm3或g根據(jù)塑件的結構及尺寸精度要求,該塑件在注射時采用1模1腔。3.4注射機選擇1956年制造出世界上第一臺往復螺桿式注塑機,這是注塑成型工藝技術的一大突破,目前注塑機加工的塑料量是塑料產(chǎn)量的30%;注塑機的產(chǎn)量占整個塑料機械產(chǎn)量的50%.成為塑料成型設備制造業(yè)中增長最快,產(chǎn)量最多的機種之一。注塑機的分類方式很多,目前尚未形成完全統(tǒng)一標準的分類方法.常用的說法有:1按設備外形特征分類:臥式,立式,直角式,多工位注塑機。2按加工能力分類:超小型,小型,中型,大型和超大型注塑機。此外還有按用途分類和按合模裝置的特征分類,但日常生活中用的較少。注塑機基本參數(shù)注塑機的主要參數(shù)有公稱注射量,注射壓力,注射速度,塑化能力,鎖模力,合模裝置的基本尺寸,開合模速度,空循環(huán)時間等.這些參數(shù)是設計,制造,購買和使用注塑機的主要依據(jù)。(1)公稱注塑量；指在對空注射的情況下,注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時,注射裝置所能達到的最大注射量,反映了注塑機的加工能力。(2)注射壓力；為了克服熔料流經(jīng)噴嘴,澆道和型腔時的流動阻力,螺桿(或柱塞)對熔料必須施加足夠的壓力,我們將這種壓力稱為注射壓力。(3)注射速率；為了使熔料及時充滿型腔,除了必須有足夠的注射壓力外,熔料還必須有一定的流動速率,描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時間或注射速度。常用的注射速率如表3-1所示。注射量/CM3125250500100020004000600010000注射速/CM/S125200333570890133016002000注射時間/S11.251.51.752.2533.755塑化能力；單位時間內所能塑化的物料量.塑化能力應與注塑機的整個成型周期配合協(xié)調,若塑化能力高而機器的空循環(huán)時間長,則不能發(fā)揮塑化裝置的能力,反之則會加長成型周期。(5)鎖模力；注塑機的合模機構對模具所能施加的最大夾緊力,在此力的作用下模具不應被熔融的塑料所頂開。(6)合模裝置的基本尺寸；包括模板尺寸,拉桿空間,模板間最大開距,動模板的行程,模具最大厚度與最小厚度等.這些參數(shù)規(guī)定了機器加工制件所使用的模具尺寸范圍。(7)開合模速度；為使模具閉合時平穩(wěn),以及開模,推出制件時不使塑料制件損壞,要求模板在整個行程中的速度要合理,即合模時從快到慢,開模時由慢到快在到停。(8)空循環(huán)時間；在沒有塑化,注射保壓,冷卻,取出制件等動作的情況下,完成一次循環(huán)所需的時間。查國產(chǎn)注射機主要技術參數(shù)表取CJ325NCII,主要技術參數(shù)如下。

4澆注系統(tǒng)的設計澆注系統(tǒng)的設計原則：澆口位置應盡量選擇在分型面上，以便于模具加工及使用時澆口的清理；澆口位置距型腔各個部位的距離應盡量一致，并使其流程為最短；澆口的位置應保證塑料流入型腔時，對著型腔中寬敞、壁厚位置，以便于塑料的流入;避免塑料在流入型腔時直沖型腔壁,型芯或嵌件,使塑料能盡快的流入到型腔各部位,并避免型芯或嵌件變形;盡量避免使制件產(chǎn)生熔接痕,或使其熔接痕產(chǎn)生在之間不重要的位置;澆口位置及其塑料流入方向,應使塑料在流入型腔時,能沿著型腔平行方向均勻的流入,并有利于型腔內氣體的排出。4.1主流道的設計主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具處到分流道為止塑料熔體流動通道根據(jù)選用的型號注射機的相關尺寸得噴嘴前端孔徑：d0=4.0mm噴嘴前端球面半徑：R0=10mm取主流道球面半徑：R=11mm取主流道小端直徑：d=4.5mm為了便于將凝料從主流道中取出，將主流道設計成圓錐形，起斜度為26。此處選用4°，經(jīng)換算得主流道大端直徑為9MM。圖4.1主流道示意圖4.2分型面的選擇設計原則分型面是決定模具結構形式的重要因素，它與模具的整體結構和模具的制造藝有密切關系，并且直接影響著塑料熔體的流動特性及塑料的脫模。一、分型面的形式該塑件的模具只有一個分型面，垂直分型。二、分型面的設計原則由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)的設計、塑件的結構工藝性及精度、形狀以及摧出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響。因此在選擇分型面時應綜合分析。選擇分型面時一般應遵循以下幾項基本原則①分型面應選在塑件外形最大輪廓處②確定有利的留模方式便于塑件順利脫模③保證塑件的精度④滿足塑件的外觀質量要求⑤便于模具制造加工⑥注意對在型面積的影響⑦對排氣效果⑧對側抽芯的影響在實際設計中，不可能全部滿足上述原則，一般應抓住主要矛盾，在此前提下確定合理的分型面。其分型面如圖所示。圖4.2分型面示意圖14.3分流道的設計分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開設在分型面上，起分流和轉向作用。分流道的長度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置，分流道的設計應盡可能短，以減少壓力損失，熱量損失和流道凝料。常用分流道斷面尺寸推薦如表4-1所示。表4-1流道斷面尺寸推薦值塑料名稱分流道斷面直徑mm塑料名稱分流道斷面直徑mmABSAS4.8~9.5聚苯乙烯3.5~10聚乙烯1.6~9.5軟聚氯乙烯3.5~10尼龍類1.6~9.5硬聚氯乙烯6.5~16聚甲醛3.5~10聚氨酯6.5~8.0丙烯酸8~10熱塑性聚酯3.5~8.0抗沖擊丙烯酸8~12.5聚苯醚6.5~10醋酸纖維素5~10聚砜6.5~10聚丙烯5~10離子聚合物2.4~10異質同晶體8~10聚苯硫醚6.5~13分流道的斷面形狀有圓形，矩形，梯形U形和六角形。要減少流道內的壓力損失希望流道的截面積大，表面積小，以減小傳熱損失。因此，可以用流道的截面積與周長的比值來表示流道的效率，其中圓形和正方形的效率最高，但正方形的流道凝料脫模困難，所以一般是制成梯形流道。在該模具上取圓形斷面形狀流道表面粗糙度。圖4.3分流道示意圖4.4澆口的設計澆口亦稱進料口,是連接分流道與型腔的熔體的通道。也是注塑模進料系統(tǒng)的最后部分。澆口的設計與位置的選擇恰當與否,直接關系到塑件能否完好的高質量地注射成型。其基本作用為：1、從流道來的熔融塑料以最快的速度進入充滿型腔。2、型腔充滿后澆口能迅速冷卻封閉防止型腔能還未冷卻的塑料回流。圖4.4澆口設計澆口的設計和塑件的尺寸、形狀模具結構,注射工藝條件及塑件性能等因素有關.但是根據(jù)上述兩句基本作用來說,澆口截面小,長度要短,因為只有這樣才能滿足增大流料速度,快速冷卻封閉,便于塑件分離以及澆口殘痕最小等要求.澆口對於成形性及內部應力有較大的影響，通常依據(jù)成形品的形狀來決定適當形式，可分為限制澆口與非限制澆口兩大類。限制性澆口是整個澆注系統(tǒng)中截面尺寸最小的部位,通過截面尺寸的突然變化使分流道送來的塑料熔體產(chǎn)生突變的流速增加,提高剪切速率,降低粘度,使其成為理想的流動狀態(tài),從而迅速均均衡的充滿型腔.對于多型腔模具,調節(jié)澆口的尺寸,還可以使非平衡布置的型腔達到同時進料的目的,提高塑件質量。另外限制性澆口還起著較早固化防止型腔中的熔體倒流的作用,加工容易，易從澆道切斷成形品，可減少殘留應力。又可分為側狀澆口(SideGate)、重疊澆口(OverlapGate)、凸片澆口(TabGate)、扇形澆口(FanGate)、膜狀澆口(FilmGate)、環(huán)形澆口(RingGate)、盤狀澆口(DiskGate)、點狀澆口(PointGate)及潛狀澆口(SubmarineGate)等非限制性澆口是由豎澆道直接將塑料注入模穴的澆口。整個澆注系統(tǒng)中截面尺寸最大的部位,它主要是對中大型筒類,殼類塑件型腔起引料和進料后的施壓作用.澆口的種類、位置